INGENIERÍA DE CAMINOS RURALES - Zietlow

Capítulo 5
Hidrología para el Diseño de Cruces de Drenaje
Las dimensiones de las estructuras de drenaje deberán estar basadas en
un cierto caudal razonable de diseño, así como en las características del sitio y
en consideraciones ambientales tales como zonas pesqueras (Foto 5.1). La
determinación del caudal correcto de diseño o de un valor razonable es de
importancia fundamental, para que la estructura pueda funcionar
correctamente y para prevenir fallas en las estructuras. Un caudal razonable de
diseño se basa comúnmente en un evento de tormenta que tiene una frecuencia
de recurrencia (periodo de retorno) de 20 a 100 años, dependiendo del tipo y
valor de la estructura y de los reglamentos locales. Cualquier alcantarilla tiene
una capacidad de flujo finita que no debería excederse. Los puentes también
tienen una capacidad específica para la sección transversal de diseño, pero es
generalmente grande. El diseño de cruces para condiciones de estiaje se basa
en estimaciones tanto de los caudales mínimos como de los máximos para ese
drenaje en particular.
La mayoría de los métodos de determinación del caudal implica la
definición o estimación del área de drenaje. Este trabajo usualmente se realiza
mediante la delineación del área de la cuenca de captación sobre un mapa
topográfico (Foto 5.2). Idealmente, deberían usarse mapas topográficos a una
escala de 1:10 000 o 1:20 000 para el diseño del proyecto de drenaje. Sin
embargo, es frecuente que en muchos países la escala del mapa más detallado
disponible sea de 1:50 000, por lo que este tipo de mapa debería emplearse.
Cuando menos debería usarse el llamado Método Racional, basado en la
precipitación pluvial, para determinar la descarga de pequeñas cuencas de
captación, con un área de drenaje de no más de aproximadamente 120
hectáreas. El Método Talbot recurre directamente al Método Racional y puede
resultar útil para hacer una estimación preliminar del diámetro de tubería
necesario, en función del área de drenaje. Sin embargo, el Método Talbot no
toma en consideración la intensidad variable de la lluvia ni el periodo de
retorno, por lo que carece de precisión. En situaciones ideales se podrá contar
con métodos estadísticos basados en análisis de regresión de datos regionales
de flujo en arroyos o con datos reales de gastos en arroyos locales, y se podrá
usar esta información.
En cuencas de captación extensas se puede contar con datos específicos
de estaciones de aforo, los cuales se podrían analizar estadísticamente y usarse
en el diseño hidráulico para determinar los caudales correspondientes a